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"FRUITGAS" L'ENERGIA DAL FRUTTETO:
ESEMPIO DI FILIERA PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA RINNOVABILE DA
RESIDUI DI POTATURA DEI FRUTTETI
Il biochar per la valorizzazione
agronomica dei residui di potatura
Carlo Grignani, Laura Petruzzelli, Raghunath Subedi,
Chiara Bertora (UNITO – DiSAFA )
Convegno «Energie da biomasse in agricoltura» 31 ottobre 2014
COS’È IL BIOCHAR?
UN SOTTOPRODOTTO CHE DIVENTA RISORSA
QUALI SONO I VANTAGGI DEL BIOCHAR?
La principale ragione dell’interesse intorno al
BIOCHAR è il SEQUESTRO DEL CARBONIO
Altre fonti di energia rinnovabile (solare, eolico, geotermico o idroelettrico) che non comportano
emissioni di CO2, ma non consentono comunque di strappare CO2 dall'atmosfera >> Carbon-neutral
La produzione di energia dalla pirolisi di biomasse e l'interramento del biochar consente di ottenere un
bilancio negativo del carbonio immesso in atmosfera >> Carbon-negative
MA C’È DELL’ ALTRO
Aumento della CSC
Aumento della ritenzione idrica
Habitat favorevole per i microorganismi
AUMENTO DELLA FERTILITÀ DEL SUOLO
RIDUZIONE USO FERTILIZZANTI E ACQUA
MITIGAZIONE INQUINAMENTO VERSO ATMOSFERA E ACQUE
PROGETTO FRUITGAS
La gassificazione come strumento per
smaltire e gestire le biomasse legnose, specie
per la sanitizzazione del materiale di risulta di
potature e espianti del kiwi
E COSA FACCIAMO DEL BIOCHAR?
In Italia, come in altri Stati europei, il biochar viene oggi considerato un rifiuto e non è
attualmente riconosciuto come ammendante.
In alcuni paese europei (Austria e Svizzera, per esempio) il biochar è già autorizzato; in
Francia non è autorizzato per legge, però è ammesso in agricoltura biologica.
L'Associazione italiana che si occupa di biochar (ICHAR) due anni fa ha presentato al
ministero dell'Agricoltura una richiesta di autorizzazione per applicare i risultati della
ricerca sul biochar e ammetterlo come ammendante agricolo e quindi commerciabile.
UNO O TANTI BIOCHAR?
Pirolisi (senza O2), gassificazione (<20%) e carbonizzazione
idrotermale (idrochar: pirolisi umida)
Materie prime (biochar da letame e liquame,
biomassa legnosa etc.)
Pirolisi lenta e rapida (velocità di riscaldamento della
biomassa)
Temperatura di pirolisi (bassa, <400 °C; alta, >400 °C)
VALUTAZIONE AGRONOMICA DEL BIOCHAR DI FRUITGAS
È fitotossico?
Se usato in frutteto deprime quantità o qualità delle
produzioni?
Stabilizza la sostanza organica del suolo?
Induce una diminuzione delle perdite di gas azotati?
SAGGIO DI FITOTOSSICITÀ
Protocollo
Preparazione substrato di sabbia silicea e
torba bionda (1:1).
Aggiunta di 3 dosaggi crescenti di biochar
(25, 50, 75 g/l con relative 3 ripetizioni).
Lepidum sativum
Allestimento dei vasi (incluso il testimone
senza aggiunta di biochar) e semina del
crescione (Lepidium sativum).
Determinazione della produzione di
biomassa al termine dello sviluppo
vegetativo, a confronto con lo sviluppo di
un testimone non trattato.
Indice di accrescimento (% rispetto al
testimone non trattato)
SAGGIO DI FITOTOSSICITÀ
Il biochar non è fitotossico a nessuna delle dosi testate
USO DEL PRODOTTO NELLE AZIENDE AGRICOLE
ANNO DI IMPIANTO
PORTAINNESTO
FORMA DI ALLEVAMENTO
SESTO DI IMPIANTO
CULTIVAR
AZIENDA AGRICOLA CASCINA COLONNA
AZIENDA AGRICOLA BRUNETTI PAOLO
2010
M26
1999
M9
fusetto classico con potatura tradizionale
fusetto classico con potatura taille longue
4.0*2.0 m, n° piante/ha1250
4.0*1.0 m, n° piante/ha 2500
Galaxy Brookfield
Golden Delicious
Franco limoso; pH neutro/sub alcalino; Franco sabbioso; pH neutro; buona
PRINCIPALI CARATTERISTICHE SUOLO buona dotazione sostanza organica; dotazione sostanza organica; media
media CSC; scarso K; elevato P
CSC; scarso K; elevato P
QUANTITÀ DI BIOCHAR
circa 120 tonnellate/ha, corrispondenti a 1,86 t C/ha
USO DEL PRODOTTO NELLE AZIENDE AGRICOLE:
effetto sulle produzioni
quintali/ha
CASCINA COLONNA
BRUNETTI
Il biochar non induce
depressione delle
produzioni
USO DEL PRODOTTO NELLE AZIENDE AGRICOLE:
effetto sulla qualità delle mele
Uso di indici di sintesi che
combinano durezza della polpa,
grado zuccherino e acidità
Il biochar non influisce
significativamente sulla
qualità delle mele
PROVE SUL RILASCIO DI NO3, SULLA STABILITÀ DI C E SULLE
PERDITE DI NH4 E N2O
Protocollo:
2 suoli (con diverse caratteristiche di
fertilità), setacciati a 2 mm e seccati
all’aria (stabilizzati).
1.5-2 kg di suolo per unità sperimentale.
Reidratazione, ammendamento con
biochar, fertilizzazione (con nitrato
ammonico).
Misura del rilascio di nitrati tramite captazione
e campionamento con minicoppe porose e
successiva in cromatografia ionica
Misura dell’emissione di CO2, N2O e eventuale
CH4 con campionamento in vials e analisi
gascromatografica.
PROVE SUL RILASCIO DI NO3, SULLA STABILITÀ DI C E SULLE
PERDITE DI NH4 E N2O
Tipo di biochar
Sostanze
C
Temperatura C totale N totale Ceneri volatili marcato
%
%
%
%
%
pH
Area
superficiale
m2 g-1
CSC
cmol
kg-1
Pollina
400 °C
52.1
5.8
25.2
48.89
29.8
9.5
5.4
27.94
Pollina
600 °C
52.8
4.1
35.3
24.68
39.9
10.3
6.3
25.59
Liquame suino
400 °C
54.8
2.2
27.4
29.86
42.6
9.9
5.8
29.43
Liquame suino
600 °C
57.9
1.7
34.5
17.77
47.6
10.4
10.6
29.47
Biochar
(Miscanthus)
600 °C
75.6
0.24
20.83
14.13
65.04
10.3
249.9
32.1
Idrochar
(Miscanthus)
250 °C
51.1
0.25
6.24
75.86
17.90
5.6
5.9
30.6
Residui
potatura
1000 °C
89.3
0.27
7.8
15.33
76.8
11.03
178.3
28.86
EMISSIONI DI CO2 COME INDICATORE DI STABILITÀ DI C
suolo sabbioso
suolo franco-limoso
Tasso di
mineralizzazi
one netta di
C (% rispetto
al C dato, al
netto della
respirazione
basale)
C = testimone
PL 400 = Pollina 400°C
PL 600 = Pollina 600°C
SM 400 = Liquame suino 400°C
SM 600 = Liquame suino 600°C
EMISSIONI DI N2O E NH4
Addizionando al terreno N
minerale, il biochar da residui
legnosi ha mostrato emissioni
molto ridotte di N2O ma non
ha abbattuto la
volatilizzazione di NH4.
CONCLUSIONI
Il principale beneficio agronomico/ambientale nell’uso del
biochar da residui legnosi è la sua stabilità, che porta a
stoccare C nel suolo e a moderare le emissioni di N2O
Non è né fitotossico né ha effetto depressivo sulle produzioni
Il processo ha l’indubbio vantaggio di smaltire e sanificare il
materiale legnoso
Occorre che sia reso disponibile (consolidamento della filiera
di approvvigionamento, nascita di nuovi impianti) e
facilmente utilizzabile in agricoltura (iscrizione alla lista dei
fertilizzanti)
Il biochar è una “famiglia” ampia di prodotti diversi
GRAZIE
PER LA VOSTRA ATTENZIONE

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